林忠宁教授团队在《Archives of Toxicology》期刊发表研究成果

发布时间:2018-06-06         浏览次数:395

20184月,我院林忠宁教授团队在毒理学知名期刊Archives of Toxicology杂志(IF: 5.901, JCR 1区)上发表题为《The role of unfolded protein response and ER-phagy in quantum dots-induced nephrotoxicity: an in vitro and in vivo study》的研究论文。该研究通过体内、外试验阐明了碲化镉量子点(CdTe-QDs)经诱导肾细胞内质网应激(ERS)调控内质网自噬和毒性损伤的分子机制,为ERS作为早期生物标志应用于纳米材料安全性评价提供了一种新策略和新方法。

内质网自噬(ER-phagy)是在细胞内外环境变化诱导内质网未折叠或错误折叠蛋白增多时,发生内质网形态和功能改变、引发ERS、激活细胞选择性自噬(Selective Autophagy)、以清除受损的内质网及其片段的过程。2015年,Nature杂志报道首个哺乳细胞ER-phagy受体FAM134B;但尚未见FAM134B依赖性ER-phagy在外源化学物毒性损伤过程中功能和作用机制的研究。

该团队研究发现,体内试验中CdTe-QDs急性暴露小鼠的荧光成像显示其主要分布于肝、肾、脾等器官,且诱导肾细胞中ERSER-phagy、引起肾功能损伤。体外试验中,CdTe-QDs在暴露的人胚肾HEK细胞中,主要经网格蛋白依赖性内吞等方式入胞,共聚焦显微镜观察到CdTe-QDs布于溶酶体、线粒体以及近核区内质网等细胞器,电镜观察到近核区内质网肿胀、核糖体脱失等损伤,且诱导细胞发生ERSER-phagy。进一步采用抑制剂和siRNA干预,表明ERS介导了CdTe-QDs诱导FAM134B依赖性ER-Phagy的调控;抑制ERSER-phagy可挽救CdTe-QDs诱导的肾细胞毒性损伤。据此课题组建立了比传统毒性评价方法更快速、更灵敏和高通量的ERS荧光报告基因系统,成功应用于多种纳米材料的潜在毒性评价。

毒理学课题组研究生蒋盛威和姚欢、林育纯副教授是该论文共同第一作者,我院林忠宁教授、何承勇副教授和软物质与生物仿生研究院刘向阳教授是该论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上和青年基金、973计划前期研究专项、福建省自然科学基金等项目的资助。

文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00204-018-2169-0

  

(毒理学课题组杨川丽、张力引报道)